Versuche
Literaturhinweise und alte Klausuren
Als Vorlage für Ihre Auswertungen dient dieses Musterprotokoll [pdf, 273 kB].
Vorversuch
Messen mit Unsicherheiten (MUS)
Hier wird das Konzept der Messunsicherheit vorgestellt. Mit einfachen, selbst durchzuführenden Messungen werden Messwerte generiert, auf deren Basis die Fortpflanzung von Unsicherheiten durchgerechnet wird.
Versuchsanleitung [pdf, 214 kB]
Mechanik
Flüssigkeiten (FLU)
Bestimmung der Viskosität von Öl mit Hilfe des Kugelfallviskosimeters, sowie der von Wasser mit Hilfe des Hagen-Poiseuille Gesetzes. Blut strömt in Adern. Die entsprechende Physiologie setzt einerseits voraus Vertrautheit mit dem Begriff "Viskosität", d. h. seiner quantitativen Definition, sowie Benennung in SI-Einheiten, andererseits sind Grundkenntnisse über das Strömungsverhalten von Flüssigkeiten in Röhren als einfachste Modellbildung unumgänglich.
Bestimmung der Oberflächenspannung von Wasser. Die Physiologie der Lungenaveolen setzt entsprechende Kenntnisse voraus.
Versuchsanleitung [pdf, 495 kB]
Thermodynamik
Kalorimetrie (KAL)
Bestimmung der Wärmekapazität von Wasser, Aluminium und Blei, sowie der spezifischen Schmelzenergie von Eis. Der menschliche Körper arbeitet als exzellent thermostatisierter katalytischer "Ofen". Die entsprechende Physiologie setzt Grundkenntnisse in der Wärmelehre voraus. Im Versuch werden diese und auch solche, die Wärmeausbreitungsmechanismen sowie thermodynamische Potentiale (Biochemie!) betreffen, vermittelt.
Versuchsanleitung [pdf, 466 kB]
Gase (GAS)
Experimentelle Bestimmung der Boltzmann-Konstante und des absoluten Temperaturnullpunktes. Atemluft (bei Zimmertemperatur) kann in guter Näherung als ideales Gas betrachtet werden. Der Versuch stellt Grundlagen für die Physiologie der arbeitenden Lunge bereit.
Versuchsanleitung [pdf, 877 kB]
Versuchsaufbau, Teilversuch [jpg, 319 kB]
Optik
Brechung und Linsen (BLI)
Überprüfung des Brechungsgesetzes; Messung des Grenzwinkels der Totalreflexion und des Brewsterwinkels. Bestimmung der Brennweite von Linsen in Luft, sowie Messung der sphärischen Aberration und des Astigmatismus. Untersuchung des Abbildungsvorgangs in einem optischen Wannenmodell des Auges.
Der Versuch demonstriert modellmäßig (fast) alle grundlegenden, geometrisch-optischen Abbildungsprobleme im Auge.
Versuchsanleitung [pdf, 488 kB]
Mikroskop und Beugung (MIB)
Übung im Umgang mit dem Mikroskop, Bestimmung von Objektiv- und Gesamtvergrößerung, Bestimmung der numerischen Apertur und des Auflösevermögens. Bestätigung der Abbeschen Theorie. Kalibrieren eines Okularmikrometers mit anschließender Messung. Es wird vor allem vermittelt, wie man das subjektive Empfinden der "Bildqualität" messbar quantifiziert. Der Versuch steht damit Modell auch für die Elektronenmikroskopie.
Die Phänomene Interferenz und Beugung werden genutzt, um eine Längenmessung mit dem Okularmikrometer zu kontrollieren.
Versuchsanleitung [pdf, 300 kB]
Elektrizität
Grundlagen zellulärer Erregbarkeit (ZEL)
Ein anschauliches Verständnis zur elementaren Elektrizitätslehre soll aufgebaut werden - zu den Begriffen Widerstand, Spannung und Stromstärke sowie deren gegenseitige Beeinflussung in Stromkreisschaltungen.
Aufnahme der Kennlinie eines Ohmschen Widerstandes, Erlernen von Schaltkreisregeln (Kirchhoffsche Regeln), Kennenlernen des elektrischen Modells einer Nervenzelle und der Signalabschwächung bei passiver Erregungsausbreitung.
Versuchsanleitung [pdf, 542kB]
Oszilloskop und RC-Schaltungen (ORC)
Versuchsanleitung [pdf, 1029kB]
Atomphysik
Radioaktivität (RAD)
Messung der Absorption von gamma-Strahlen durch Blei und Aluminium, sowie Bestimmung der Aktivität einer auf Grund des Tschernobyl-Fallouts mit 137Cs belasteten Milchpulverprobe aus dem Jahre 1986. Die Verwendung von Szintillationszählern mit angeschlossenen Rechnern ermöglicht die Aufnahme von Energiespektren und damit die Probenidentifikation. Im Versuch werden speziell die physikalischen Grundlagen für die medizinische Radiologie vermittelt.
Versuchsanleitung [pdf, 811 kB]
Oszilloskop, Teilversuch 1 [mp4, 3133 kB]
Bildschirm des Oszilloskops, Teilversuch 1 [mp4, 1034 kB]
Für Betreuerinnen*: Die Bedienung des Demonstrationsaufbaus kann der Ergänzung zur Versuchsanleitung [pdf, 142 kB] entnommen werden.